L’audio à l’heure du numérique

Le son est une vibration de l’air. S’il se répercute sur une surface sensible, capable de moduler le signal reçu en un message « audible » ou « compréhensible » par une entité centrale (l’émetteur, le récepteur et, finalement, le cerveau de l’entendant) alors ce son est capté, transmis et entendu. Pensons à ce jeu du téléphone de campagne réalisé avec deux boîtes de conserve et un fil de nylon tendu.

Gérer le son aujourd’hui, pour le sauvegarder, le stocker et le réécouter, se fait de manière bien plus variée qu’il y a 20 ans. C’était alors l’époque du vinyl et de la bande magnétique. On se souviendra des enregistreurs à larges bobines qui ont cédé ensuite la place aux cassettes audio chromées ou non. C’était l’époque de « l’analogique » et de la chaîne « Hi-Fi ». Le « numérique » a tout balayé sur son passage, non seulement dans le principe de la captation mais aussi en ce qui concerne la sauvegarde et les supports.

En sonorisation, on procède comme il vient d’être dit : un micro (deux si on veut conserver la stéréo naturelle de nos oreilles) capte le son. Un signal électrique le transmet à un amplificateur qui le ressort « gonflé » dans des hauts-parleurs. Si on ajoute une table de mixage à l’ensemble, on peut mélanger les sources (plusieurs musiciens et chanteurs ou une voix directe et un enregistrement pour le karaoké, par exemple).

Côté téléphonie, la voix transmise en direct via un réseau électrique est un concept qui date de Graham Bell, vers 1870. On parle de réseau téléphonique commuté, manuel d’abord (quand on demandait l’opératrice), puis automatique. La modulation de la voix étant portée par un signal électrique de basse fréquence transmis par câble (aujourd’hui de la fibre optique)

La radiophonie de Marconi (1896) va faire porter le signal sur une autre porteuse : l’onde électromagnétique (hertzienne) émise via une antenne. Cette onde sera réceptionnée pour être démodulée par un récepteur. Le téléphone sans fil sera donc à la convergence des deux.

La téléphonie mobile est fondée sur la radiotéléphonie, c’est-à-dire la transmission de la voix à l’aide d’ondes radio (fréquences dans la bande des 900 et 1 800 MHz – HF-VHF-UHF) entre une base relais qui couvre une zone de plusieurs dizaines de kilomètres de rayon et le téléphone mobile de l’utilisateur.

L’informatique se saisissant de tout, le plan sonore, la « plage », s’est transformée en « fichier son » et, à partir de là, toutes les consoles numériques s’y sont intéressées. Comme tous fichiers informatiques, la question du codage et donc du format posera la question de la lisibilité et de la compatibilité des plates-formes de lecture.

Pour aller plus loin
- Le portail des télécommunications de Wikipédia
- Le portail de la téléphonie de Wikipédia

Comment ça marche ?

Le son est donc une vibration qui se déplace selon le mode ondulatoire (une sinusoïde). Produire une onde est chose aisée grâce à l’appareillage électromagnétique. Mélanger des ondes l’est tout autant, et comme certaines ondes se déplacent avec plus de performance, on se sert de ces dernières comme ondes porteuses pour transmettre radiophoniquement de la musique ou de la voix.

Analogique versus numérique

« Un signal est analogique lorsqu’il représente par la variation d’une grandeur physique la variation de l’information qu’il représente. Une grandeur physique, telle une tension électrique, une position dans l’espace, une certaine hauteur d’un liquide, etc., sont des valeurs analogiques. Bien sûr, elles peuvent être mesurées et donc représentées par des chiffres, mais ceux-ci resteront obligatoirement accompagnées de la désignation de la valeur pour une compréhension correcte.

Une montre analogique utilise la rotation d’aiguilles pour indiquer l’heure, les minutes, les secondes, par opposition à une montre numérique qui affiche directement des chiffres.

Un thermomètre analogique indique la température à l’aide d’une hauteur de mercure ou d’alcool coloré sur une échelle graduée.

L’électronique analogique est un système électronique qui met en jeu des courants et tensions électriques variant dans des limites fixées, mais sans paliers, ni niveaux prédéfinis, contrairement à l’électronique numérique. La grandeur analogique étudiée peut prendre une infinité de valeurs continues, alors qu’une grandeur numérique ne peut que prendre des valeurs discrètes. (Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Analogique)

Capter pour sonoriser ou enregistrer, monter et diffuser sont autant d’étapes qui peuvent être réalisées en analogique ou en numérique. En définitive, notre écoute se fera malgré tout par une oreille qui reste analogique. Mais tout le travail préparatoire aujourd’hui peut être full numérique (ou digital). Il sera estampillé : DDD, c’est-à-dire digital en captation, digital en traitement et production et digital en lecture.

La qualité des instruments, leur Haute Fidélité est essentielle. Cela dit, une fois le message numérisé, une série de manipulations sont possibles sans qu’il n’y ait altération progressive du signal. C’est tout l’intérêt du partage et de la reproduction des fichiers informatiques audio. Cependant, la transmission de ceux-ci réclamant un poids plus adapté à la bande passante que celui des fichiers originaux (1 minute = souvent 1 Mo – l’équivalent d’une disquette 3,5 pouces), on doit procéder à leur compression. Et comme pour les images, qui dit compression, dit dégradation. Sous un certain seuil, la dégradation n’est pas audible. Au delà, c’est sensible. Ce qui est vrai pour la photo l’est pour le son. On peut comprendre l’intérêt que continue d’avoir certains, pour la qualité du processus analogique : la photo argentique, le son analogique, la pellicule vidéo.

Comment interviennent miniaturisation, portabilité, mobilité et convergence numérique dans le domaine audio ? La portabilité des consoles audio analogiques se résume à la mise sur le marché d’appareils comme les radio-cassettes à bandes magnétiques, dont le format est encore relativement conséquent.

L’avenir est au numérique

La portabilité de l’audio est devenue réalité : un baladeur de 17 gr et de 6 cm carré de surface. L’actualité –dramatique- nous apprend qu’on se l’arrache !
La mobilité vient de la miniaturisation des sources énergétiques (piles, batteries, accumulateurs) et de la suppression du câble… la solution ayant été cherché du côté de l’aérien.
La convergence, c’est celle de l’audio avec le téléphone, internet, le GPS et l’appareil photo. Qui dit qu’il ne fera pas aussi un jour mode de paiement sécurisé et pace maker.

Types d’appareils

Types d’usages

Contrairement à l’équipement photo qui se répartit selon les niveaux d’utilisation, c’est ici plus le lieu d’utilisation et le degré de miniaturisation qui permettent un classement.
matériel de table ou de salon : les chaînes hi-fi et les combinés
matériel portable : les baladeurs (console multimédia, MP3 Flash, CD et CD MP3) le tout pouvant être analogique ou numérique.

Si l’on décrit les usages « de salon », il est clair que la miniaturisation n’est pas le premier critère. Un matériel de table doit en effet permettre une manipulation plus aisée, quitte à ce que la dimension de l’appareil soit plus imposante. Boutons et touches doivent être mieux maniables. Si cadran il y a, sa dimension doit permettre une meilleure lisibilité. L’insertion du matériel audio ou hi-fi dans le mobilier d’intérieur justifiera que la carrosserie soit quelque peu en harmonie pour n’avoir pas à cacher l’attirail dans un meuble. Et donc les modes et tendances influenceront parfois l’achat : carcasse boisée ou métal sont deux orientations opposées.

Chaîne hi-fi

Même si le critère place n’est pas prépondérant dans le choix de ce type d’appareil, on constate une tendance à la miniaturisation. Les locataires d’appartements n’en seront que d’autant plus ravis.
Composition d’une chaîne hifi conventionnelle et rôle des éléments :
des platines de lecture : cassette, disque, cd : décoder le signal inscrit sur le support et le transmettre en signal analogique à l’amplificateur
un amplificateur : augmenter la puissance du signal lu pour restituer la vibration d’air du son des haut-parleurs : restituer la vibration d’air (son)

On peut y trouver également un équaliseur qui permet une redistribution de l’équilibre initial entre les composantes du son (basses, medium, aigües).

D’autres périphériques peuvent être couplés. En entrée (audio in) : micro (entrée spécifique), enregistreur, autres platines via les entrées (line in)
Il est évident que la puissance de ce matériel ne permet pas une sonorisation de spectacle, l’ampli dégageant généralement une puissance moyenne maximale de 200 watts (RMS).

Les sonorisations professionnelles fonctionnent sur du matériel haut de gamme mais qui met en œuvre les mêmes principes. S’y ajoute toutefois un élément déterminant dont l’utilisateur privé n’a pas besoin : le mixage des sources sonores qui s’effectue au moyen d’une table multi entrées.

Les combinés

Si les besoins de salon sont réduits à leur plus simple expression, l’utilisateur pourra se tourner vers les combinés. Tout en un, ils présentent l’avantage de leur compacité. L’inconvénient majeur est que la panne d’un élément justifie l’envoi en réparation de tout l’appareil. La mort d’un des éléments conduit souvent au remplacement complet !

Parmi les combinés sur le marché, où se situent les différences ? On associe une radio (Basses et hautes fréquences : AM et FM) comportant un certain nombre de pré-sélections, une ou des platines enregistreur cassette (simple ou double) et/ou CD. Le caractère stéréo de l’appareil se constate à la présence de haut-parleurs gauche et droit. Peut s’y trouver aussi la platine d’enregistrement/gravure. Et puis il y a l’apparition du numérique qui justifie que les nouveaux modèles intègrent la connexion USB, la lecture des CD RW (produits sur votre ordinateur)

Un critère peut discriminer les modèles : les accès in et out. Peut-on mettre un casque ? Peut-on brancher un micro ? Peut-on sortir le son en une double piste stéréo pour le diffuser ailleurs ou l’entrée dans une table de mixage. Certes, ces manipulations révèlent des usages plus spécifiques, mais constituent éventuellement un argument supplémentaire pour choisir tel ou tel. Le fait que les commandes soient mécaniques ou digitales peut être aussi un élément de décision. Et côté mécanique, ne manquons pas de mentionner la solidité de la mécanique du couvercle de platine cassette. C’est souvent par là que meurent en premier les cassettophones bas de gamme. A côté de cela, la fonction MegaBass et horloge/réveil n’en intéresseront que quelques uns. Quoique ! Les gros combinés ressemblent de plus en plus aux mini-chaînes. La transition est parfois difficile à établir.

Les baladeurs

Les baladeurs CD

Chronologiquement, ce sont eux qui sont apparus sur le marché. Débordant légèrement du format du CD qu’elles lisent, ces platines ont très vite du s’équiper d’une technologie liée à leur usage chahuté : la puissance « antichoc ».

Parmi les baladeurs CD sur le marché, où se situent les différences ? La première génération ne lit que les CD « du commerce » gravés dans le standard compatible avec les chaînes hifi. La seconde s’ouvre à la lecture de fichiers compressés gravés sur des CD RW au format MP3. Un CD « du commerce » enregistrera jusqu’à +/- 74 minutes de son non compressé. Un CD RW rempli de chansons gravées au format MP3 contiendra jusqu’à 12 x plus. A quoi être attentif lors d’un achat de ce type ? La qualité de la tenue aux chocs (soit le nombre de secondes mémorisées par la mémoire tampon), la lisibilité de l’écran, la qualité des boutons de commande, l’autonomie annoncée en utilisation de batteries.

Les baladeurs MP3

Si le baladeur CD contient un disque amovible et d’autres lecteurs des disques durs (voir ci-après), le baladeur MP3, lui, stocke ses infos sur une carte mémoire de type Flash.
Toutefois, celle-ci n’est pas amovible comme dans les appareils photo. 512 Mo, voire 1 Go sont des contenances du début. Mais on avoisinne les 8 Go sur les derniers modèles !. En conséquence de quoi, au format MP3, ce sont des heures et des heures de musique qui sont en mémoire.

Parmi les baladeurs MP3 sur le marché, où se situent les différences ? En fait, les différences portent sur la contenance de la carte, la dimension de l’écran, la miniaturisation et donc le poids, et toutes les fonctions annexes (dictaphone, vidéo, jeux, rechargement de l’accu par secteur ou via le PC, les pré-sélections et la gestion des Tags ID3 pour « rechercher » aisément un morceau dans la base de données.

Pour en savoir plus :
- ID3

Les Baladeurs à disque dur

Pourquoi s’arrêter en si bon chemin dans les capacités de stockage ? En effet, la technologie du disque permet un stockage plus important que les cartes Flash. C’est donc vers les 20 Go que l’on se situe avec ce genre d’appareil. Certes, pour y mettre seulement de la musique au format compressé, c’est de trop… mais l’usage se tourne alors vers le stockage en mode RAW (non compressé). Et puis s’ajoute à cela la manipulation et le stockage d’autres infos : photos, vidéo…et là, on est à la limite de basculer dans le dernier modèle à évoquer.dur

Les baladeurs multimédias

60 ou 80 Go… cela devient du délire, pour de petites machines que l’on emporte sur soi et partout. Mais la logique est bien compréhensible. Ces consoles sont aussi des appareils photos. Sans être pour autant des caméscopes, elles permettent l’enregistrement de petites séquences vidéo. Elles offrent l’accès à internet avec nécessité de frapper au clavier… Tout en restant compact, on est en présence, cette fois, d’un véritable PDA. : un ordinateur de poche. Et selon l’origine du concept, on aura des baladeurs qui font aussi des photos et de l’internet, ou des appareils photo qui stockent aussi de la musique. Et enfin, pour combiner/compliquer le tout, des téléphones qui entrent dans la danse et des baladeurs qui autorisent la téléphone. Reste à y ajouter la technologie GPS.

Où se fournir en musique ?

Toutes les œuvres sonores sont protégées par des droits qui garantissent des revenus à leurs auteurs. Le prix d’acquisition d’un CD en disquerie comporte cette redevance. La législation autorise la copie d’un exemplaire par le propriétaire, à titre de sauvegarde.

Copie à usage privé. La redevance pour cette copie est comprise dans le prix de vente du support vierge qui servira à cet usage. Le service qui gère ce dossier est Auvibel (comme Reprobel gère les droits des photocopies-.
La législation ne précise pas la nécessaire similitude du support (CD/CD) on peut donc conclure que la sauvegarde d’une copie sur baladeur relève de cette autorisation.

Qu’en est-il du copiage de supports empruntés, Au sens strict de la loi, c’est de la contrefaçon. Illégale ! Et l’enregistrement de flux radiophoniques ou de direct de concerts ? Le bootleg aussi est illégal, car il prive les artistes de leur salaire.

Qu’en est-il du téléchargement sur internet ? Le principe de jugement est le même. Ce n’est donc pas le canal d’internet qui justifierait une pratique spécifique. Seul le téléchargement avec paiement à l’unité est une pratique honnête. C’est ce qui se généralise avec des sites comme ceux de I-Tunes store ou les espaces de téléchargement de Skynet, etc. Si un site propose de la musique en téléchargement, son webmaster doit payer des droits. La plupart du temps, le « peer to peer » généralise le partage de fichiers sans paiement. C’est donc illégal. Le principe technique est bien sûr aisé et donc très tentant !

Des logiciel bibliothèques de fichiers comme Limewire, Bit Torrent, eMule, E-Donkey, Grokster ou Kazaa, par exemple, permettent à des utilisateurs PC, MAC ou Linux d’échanger des fichiers (documents textes, images, sons, vidéo…) sans avoir à développer de site internet..

Pour aller plus loin :

- Législation sur la copie privée
- Sur la DADVSI
- Le peer to peer
- LimeWire et la question des licences
- La légalité semble l’emporter : iTunes

La téléphonie à l’heure d’internet

Alexandre Graham Bell (né en 1847 à Edimbourg – décédé en 1922 au Canada) est surtout connu comme étant l’inventeur du téléphone.
Le bel (B) est une unité acoustique (et électrique) ainsi nommée en l’honneur de l’inventeur. L’unité qui mesure l’intensité sonore est le décibel (le dixième du Bel).

La première génération de téléphone est ce que l’on a appelé le téléphone manuel. Relié à une centrale tenue par une opératrice, la personne qui téléphone est jointe à son correspondant en « peer to peer » (déjà) si celui-ci est du même réseau local, ou de réseau à réseau en passant par les services d’une seconde opératrice !

L’évolution s’est faite vers la mise en place d’un téléphone automatique qui permettait de supprimer les opératrices suspectées de privilégier la connexion de certaines communications dans le domaine commercial, notamment. Le réseau était divisé entre une série de centraux téléphoniques qui correspondaient chacun à un préfixe. Mais l’habitude est longtemps restée de garder le nom du central en communiquant un numéro de téléphone. On connaît le sketch de Fernand Raynaud : le 22 à Anières (qui est en Suisse).

La troisième étape fondamentale de cette évolution est la mobilophonie…le réseau se faisant aérien. Premiers pas de cette technologie, vers 1950, aux Etats-Unis.

Enfin… la dernière née est la VOiP, « Voice over IP », la transmission de la voix sur le net… vers des ordinateurs identifiés par leur adresse IP.

En savoir plus :
- VoIP : ce qu’il faut savoir
- Approche concrète du téléphone fixe

Plates-formes technologiques

Votre raccordement téléphonique peut être équipé d’un téléphone filaire (relié au réseau par câble). Il peut aussi se voir brancher une « station sans fil » qui fonctionne aux alentours de la borne centrale…la couverture de distance devenant de plus en plus performante : près de 300 mètres aujourd’hui.
La vraie mobilité est celle des « portables » encore appelé « mobiles » ou « cellulaires ».

Tous ces téléphones peuvent naturellement communiquer entre eux, puisque chaque appareil a une « adresse de connexion » : le numéro de ligne (abonnement) ou le numéro de la carte à puce, dans le cas des téléphones numériques (carte SIM).
L’usage d’internet pour la téléphonie passe par l’usage d’une fonction logicielle (Skype, Wengophone…) qui identifie l’utilisateur par un profil enregistré sur un serveur central. La technologie est donc celle du « peer to peer ». Le même internaute peut se connecter via son profil (identifiant + Mot de passe), pourvu qu’il ait installé sur la machine dont il se sert, la fonction logicielle. A partir de n’importe quelle machine ainsi équipée, l’internaute établit ses liaisons téléphoniques sans problème. Il y a un parallèle à faire avec les messageries en ligne type « Yahoo » ou « Hotmail ».
Durant tout le temps de la connexion, la liaison est établie de poste à poste. La ligne est ouverte pour un échange de voix mais aussi, si l’on en est équipé, de l’image prise par la caméra.

La différence entre cette fonction logicielle et une application comme « Messenger » est la capacité de croiser les réseaux, puisque Skype et ses équivalents permettent d’appeler un correspondant sur poste fixe ou GSM, grâce à l’alimentation d’un compte d’appel qui sera défalqué du coût des unités consommées pour joindre le poste fixe ou le GSM. Pour le reste de son usage, pareil logiciel est gratuit, quel que soit le lieu d’appel, la destination et le temps qui s’écoule.

A l’inverse, peut-on vous appeler sur votre ordi, si vous ne souhaiter utiliser que la téléphonie en ligne (VOiP) ? Oui, car la formule à 15 € pour 3 mois (50 € pour l’année) permet l’octroi d’un numéro skype qui est vôtre, dans 14 endroits du monde. Celui qui vous appelle est alors facturé. Si vous n’êtes pas en ligne au moment de l’appel, il y a un service de boîte vocale qui prend gratuitement le relais

Usage de la téléphonie en ligne

Utilisation de Skype

Questions :

* Un réseau cellulaire, c’est quoi ?
- Le réseau cellulaire GSM
- Le concept de réseau cellulaire

* Qu’est ce que le Tri-bande (ou Tribande) ?

On entend souvent parler de téléphone tri-bande, c’est d’ailleurs toujours écrit dans les « spécifications techniques » des téléphones mobiles.

La norme GSM, utilisé en Europe utilise une bande de Fréquence qui s’étale autour de 900 mégahertz. En 1999, apparaît la norme DCS qui utilise, elle, une bande de fréquence autour de 1800 mégahertz, cette norme est couplé avec la norme GSM 900 et est utilisé par Bouygues Telecom en France. Pour pouvoir être utilisé il faut alors disposer d’un téléphone compatible Bi-bande (ou Bibande). Cette nouvelle norme GSM-DCS permet alors de soulager la bande de fréquence 900 Mhz très utiliser en Europe.

Aux Etats-Unis d’Amérique et en Asie, la technologie utilisée pour les téléphones cellulaires est la norme CDMA qui utilise la bande de fréquence 1 900 MHz.

Les téléphones permettant d’émettre et de recevoir sur ces trois bandes de fréquence - GSM, DCS et CDMA - sont appelés Tri-bande (ou Tribande) et peuvent être utiliser partout en Europe, aux Etats-Unis d’Amérique et en Asie. Mais cela peut être insuffisant pour le très grand voyageur car certain pays ou réseau utilise une bande de fréquence s’étalant autour de 850 MHz. Les mobiles compatible Quadri-bande (ou quadribande) peut être alors utiliser dans plus de 200 pays et sur tous les réseaux GSM existant.

Source :
- Tri-bande (ou Tribande) / Quadri-bande (ou quadribande) ?

Les aspects santé

- Des nouvelles belges sur la téléphonie mobile de novembre 2006
- Téléphonie mobile : tous cobayes

Pour aller plus loin :
- Le portail de la téléphonie mobile
- Un forum sur les SMS et GSM

Michel Berhin et Paul de Theux
Le 7 mai 2007

Ceci peut aussi vous intéresser...

Internet : ses fractures sont multiples

Si la fracture numérique est globalement liée au niveau de développement des États, l’opposition pays développé/pays en développement tend à s’estomper. Les tendances montrent que le (...)